Výzvy a příležitosti při zřizování nabíjecí stanice pro elektrická vozidla

Tesla, přední výrobce elektrických vozidel, nedávno oznámila své finanční výsledky za 2. čtvrtletí 2020 tím, že dosáhne zisku navzdory současné globální pandemické situaci, což z něj činí jednu z nejcennějších společností před společnostmi Toyota, Volkswagen, General Motors atd. S odvoláním na to, generální ředitel společnosti Volkswagen, Uvedl Herbert Diess na LinkedIn, že „Za 5 až 10 let bude nejcennější společností na světě výrobce automobilů“. S tím vším můžeme směle říci, že budoucnost elektrických vozidel je jasná a ve skutečnosti to není tak daleko.

Podle nejnovější zprávy společnosti Deloitte - Elektrická vozidla: Stanovení kurzu pro rok 2030 se očekává, že celkový počet prodaných elektrických automobilů vzroste z 2,5 milionu v roce 2020 na 11,2 milionu v roce 2025 a nakonec do roku 2030 dosáhne 31,1 milionu. Když mluvíme o Číně, navzdory skutečnosti, že údaje o prodeji elektromobilů byly ovlivněny pandemií, vláda nepřijímá žádné kroky zpět a investuje se do čínské nabíjecí infrastruktury a výrobci jsou povzbuzováni k výrobě a prodeji elektromobilů. Každá země po celém světě dychtivě zavádí dotační programy na podporu instalace nabíjecí infrastruktury pro elektromobily a přijímají se regulační iniciativy na podporu výrobců elektrických vozidel při uskutečňování „zelenějšího světa“.

Zatímco automobilový průmysl po celém světě tvrdě pracuje na hospodářském oživení a podniká kroky ke zvýšení prodeje elektromobilů, je třeba se vypořádat s určitými aspekty pro lepší a rychlejší přijetí elektromobilu, přičemž jedním z nich je zřízení nabíjecí stanice pro elektromobily. Pojďme pochopit, proč je náročné zřídit nabíjecí infrastrukturu EV a jaké kroky lze podniknout k jejich řešení.

1. Vysoké náklady na zřízení nabíjecí infrastruktury EV

Náklady na zřízení nabíjecí stanice EV jsou poměrně vysoké a liší se podle typu instalovaných nabíječek. Chcete-li nastavit nabíjecí infrastrukturu EV, je třeba splnit minimální požadavky na infrastrukturu a je důležité najít správného dodavatele a správné umístění. Náklady na zřízení nabíjecí infrastruktury EV závisí na ceně pozemků, kabelů a dalších pomocných zařízení. Kromě toho existují variabilní náklady na elektřinu a odběr energie pro rychlé nabíjení.

S vysokými náklady na nastavení nabíjecí stanice EV je jediným způsobem, jak zajistit životaschopnost rychlých nabíjecích stanic, zvýšit její využití. Nejprve by měla být nabíjecí infrastruktura nastavena na snadno lokalizovatelném místě a mělo by být nainstalováno stejnosměrné nabíjení, které je výhodné oproti technologii nabíjení střídavým proudem. Vláda musí také zasáhnout, aby pomohla těm, kteří potřebují investovat a těžit z nastavení nabíjecí infrastruktury.

2. Soulad s více protokoly nabíjení

Je třeba dodržovat nabíjecí protokoly EV, jako jsou CHAdeMO, CCS (Combined Charging System) a Bharat EV. Nabíjecí řešení EV by měla být kompatibilní se všemi typy elektrických nabíjecích bodů. Jakákoli nekompatibilita může mít za následek nesoulad napětí, proudu a frekvence. To může také zvýšit náklady a složitost. Zde jsme také mohli znovu shromáždit rozhovor s Aditym Rajem, technickým ředitelem společnosti EVI Technologies. Když byl dotázán na výzvy, kterým čelil při vývoji svých nábojů, jeho odpověď byla také o nestandardizovaných nabíjecích protokolech.

"Stručně o výzvách, kterým jsme čelili při vývoji naší nabíječky:

• Pro architekturu nabíječky a hodnocení výkonu nebyly k dispozici žádné indické standardy. V prosinci 2017 byl první koncept zaveden ARAI jako AIS138, ale stále neexistují žádné pevné standardní protokoly nebo konstrukční požadavky
• EV na indických silnicích nepoužívá standardní nabíjecí vazební člen, takže je obtížné navrhnout zásuvku pro připojení nabíječky
• Pořizování komponentů a technická podpora byla pomalá, což zvyšovalo čas a náklady na vývoj produktu “

Můžete si také prohlédnout rozhovor propojený výše a dozvědět se více. Na následujícím obrázku je nabíječka EV vyvinutá technologiemi EVI.

3. Bezpečnost proti kolísání napětí

Nastavení dobíjecích stanic EV vyžaduje specializovanou technickou kompetenci. Rizika, jako jsou kolísání napětí, zemní spojení a nadproud, mohou být riskantní. V případě, že dojde k náhlému nárůstu napětí; může to poškodit drahé součásti. Rovněž je třeba věnovat pozornost instalaci komponent filtrujících hluk. Kromě toho by měl být implementován bezpečnostní mechanismus na úrovni ASIL D. Pro zvýšení bezpečnosti je nutné provést zkoušky EMC / EMI. Aby bylo možné kontrolovat kolísání napětí, je třeba integrovat senzory, jako jsou snímače přiblížení a řídicí pilotní snímače.

4. Výzvy související s hardwarem a softwarem

Při zřizování nabíjecí infrastruktury pro elektromobily je také třeba řešit různé výzvy související s hardwarem a softwarem. Když jsou splněny podmínky stanovené v protokolu, hardwarové komponenty, jako jsou snímače přiblížení a řídicí pilot, řídí připojení nabíjející EV. Návrh takových hardwarových komponent pro různé protokoly s různými podmínkami je však docela náročný. Je třeba vyřešit různé problémy, jako je odvod tepla, izolace, uzemnění, měření napětí a problémy s napájením.

Pokud jde o problémy se softwarem, je povinné, aby se nabíjení začalo až po splnění určitých kritérií, jako je připojení k zemi, filtrování proudu atd. Výzva spočívá v programování softwaru tak, aby detekoval protokol, který EV podporuje, a odpovídajícím způsobem změnil režimy nabíjení.

Slyšme od lidí, kteří to již udělali!

CHARGE + ZONE je technologicky zaměřená společnost poskytující infrastrukturu nabíjení elektromobilů, která se specializuje na služby nabíjení B2B a B2C na vyhrazeném i příležitostném nabíjení pomocí sítě smart-grid pro zvýšení využití obnovitelné energie. Společnost poskytuje bezproblémové a spolehlivé elektrické nabíjecí stanice pro všechny typy elektrických vozidel (EV) v Indii pro e-rikše, osobní automobily, autobusy a dokonce i nákladní automobily podle potřeby.

Dostali jsme příležitost promluvit si s panem Ravindrou Mohanem, ředitelem (Strategy & Business) ve společnosti CHARGE + ZONE o daném tématu, který nás informoval o dalších informacích. Když byl dotázán na různé výzvy, kterým čelí při zřizování infrastruktury EV v Indii, řekl:

Nejistota: Která technologie zvolit pro komunikaci s bateriemi EV (BMS) je jednou z hlavních obav. Zdá se, že tento problém byl původně vyřešen formulováním standardů GOI. Bharat DC-001 (GB / T) pro DC nabíjení a AC-001 pro AC nabíjecí standardy. Indičtí výrobci OEM e-4W se ale pomalu ubírají směrem k CCS2.

Kapacita: Dalším problémem je schopnost budovat, což je stále šedá oblast.

Dodavatelský řetězec: Neexistuje žádný zavedený dodavatelský řetězec. Mnoho z těchto dílů, zejména konektorů, kabelů, které jsou rozhodující pro výrobu pro zavedené hráče, musí pocházet z Číny nebo Evropy. Jelikož svazky nejsou známy, stává se výzvou.

Tropikalizace dovezených nabíjecích zbraní (konektorů): Toto je také náročná práce. V případě vysoce výkonných děl nesoucích 200 A nebo více způsobují indický prach, znečištění a vysoká okolní teplota problémy až dosud, v Evropě a Číně tyto podmínky prostředí nebyly dosud vyřešeny.

Umístění: Jelikož soukromé vlastnictví elektromobilů stále není řádně zdokumentováno, je obtížné najít horká místa a kategorie zařízení, která budou mít vysoké dopady.

Nemovitosti: Vzhledem k tomu, že elektromobily musí být kvůli nabíjení dlouhodobě zaparkovány, náklady na blokování těchto prostor při absenci mnoha soukromých elektromobilů přispívají k fixním nákladům, díky nimž je podnikání neprůchodné.

Stabilita energetické sítě: Společnost GOI vydala pokyny pro veřejnou nabíjecí stanici. U současných 2–4 stejnosměrných rychlých nabíjecích bodů, které se postarají o 21 KW až 44,5 KW Akumulátory současných EV nemusí být z hlediska stability sítě problémem. Ale jak roste hustota vozidel a rozbočovače pro jejich životaschopnost musí mít 10 nebo více DC rychlonabíjecích bodů, pak může být expanze na stejném místě výzvou.

Nabíječka: V zásadě existují 2 typy nabíječek - rychlé a pomalé. V Indii jsou rychlé nabíječky stejnosměrného typu od 15 KW do 240 KW s konektory Gun GB / T a CCS 2. Tyto lze obecně použít pro veřejné nabíjecí stanice. Vzhledem k tomu, že soukromých elektromobilů stále není mnoho, je tedy výzvou rozhodovat o objemech. Pomalé nabíječky na druhé straně jsou typu AC od 3,3 KW do 22 KW s průmyslovými konektory k konektorům typu 2. Obvykle se používají pro domácí nabíjení a kancelářské nabíjení, kde jsou vozidla zaparkována po podstatnou dobu (přesahující 6 hodin).

Technologie: Technologie, která pomůže nabíjecím stanicím integrovat se s obnovitelnou energií a energií s otevřeným přístupem, je v Indii stále v počáteční fázi. Proto je pro tyto provozovatele nabíjecích stanic výzvou poskytnout konkurenceschopnou cenu.

Energetický tarif: Mnoho státních regulačních orgánů schválilo zvýhodněné sazby pro elektroměry EV, ale jak dlouho to bude trvat, tam není příliš jasno. “

Abychom získali jasnou představu o tom, proč je zřízení nabíjecí infrastruktury EV náročné, spojili jsme se s panem Anurangem Dorlem, který je spoluzakladatelem a ředitelem společnosti s názvem EVC Finder. Jeho společnost slibuje, že nabídne majitelům EV pohodlí lokalizace nabíjecích stanic na mapě, předběžné rezervace jejich nabíjecích slotů, systém inteligentních doporučení a placení poplatků online pomocí aplikace EVC Finder. Kromě toho jejich aplikace poskytuje majiteli nabíjecí stanice kompletní řešení rezervace časových slotů, fakturace a kompletní správu nabíjecí stanice.

Podělil se s námi o cenné informace o tom, jaké jsou různé výzvy při zřizování nabíjecí infrastruktury EV.

Po podrobném projednání výzev s odborníky v oboru lze říci, že nedostatek odpovídající nabíjecí infrastruktury, vytvoření sítě dostupnosti paliva pro majitele EV , dlouhá doba, kterou nabíjení EV trvá, než doplňování paliva spalovacím motorem - založené vozidlo jsou hlavními kameny úspěchu systému EV. Průměrná cena silničních elektrických vozidel v Indii také není pro spotřebitele dostatečně atraktivní. Start-upy EV a hlavní výrobci automobilů jsou chyceni mezi snížením nákladů na EV a investováním do posílení infrastruktury. Získání licence k nastavení nabíjecí infrastruktury EV je dalším náročným úkolem

Spolu s problémy však máme také řešení. Stát a centrální vlády vyvíjejí úsilí, aby podpořily přijetí elektrických vozidel v zemi prostřednictvím nových politik a struktur pro trh s elektrickými vozidly. Vláda Indie plánuje rychle rozšířit počet nabíjecích stanic po celé zemi. Existují plány na instalaci více než 69 000 čerpacích stanic, přičemž každé benzinové čerpadlo bude mít v potrubí minimálně jednu nabíječku EV a nové nabíjecí stanice EV.

Úřad pro indické standardy a ministerstvo pro vědu pracují na standardizaci nastavení nabíjecí infrastruktury EV a snižují související náklady. Po celém světě také probíhá spousta diskusí o přijetí japonského CHAdeMO, evropského systému kombinovaného nabíjení (CCS) a indického standardu Bharat.

S takovými slibnými kroky ke zvýšení počtu nabíjecích stanic v zemi můžeme určitě očekávat, že v příštích letech uvidíme na silnicích stále více elektrických vozidel.